（北京专用）2020届高考生物一轮复习专题10遗传的分子基础课件.pptx

专题十 遗传的分子基础,高考生物 (北京市选考专用),A组 自主命题北京卷题组,五年高考,1.(2016北京理综,31,16分)嫁接是我国古代劳动人民早已使用的一项农业生产技术,目前也用 于植物体内物质转运的基础研究。研究者将具有正常叶形的番茄(X)作为接穗,嫁接到叶形呈 鼠耳形的番茄(M)砧木上,结果见图1。 图1,图2 (1)上述嫁接体能够成活,是因为嫁接部位的细胞在恢复分裂、形成 组织后,经 形成上下连通的输导组织。 (2)研究者对X和M植株的相关基因进行了分析,结果见图2。由图可知,M植株的P基因发生了 类似于染色体结构变异中的 变异,部分P基因片段与L基因发生融合,形成P-L基因(P-,L)。以P-L为模板可转录出 ,在 上翻译出蛋白质,M植株鼠耳叶形的出现可 能与此有关。 (3)嫁接体正常叶形的接穗上长出了鼠耳形的新叶。为探明其原因,研究者进行了相关检测,结 果见下表。,检测P-L mRNA需要先提取总RNA,再以mRNA为模板 出cDNA,然后用PCR技术扩 增目的片段。 检测P-L DNA需要提取基因组DNA,然后用PCR技术对图2中 (选填序号)位点之间 的片段扩增。 a. b. c. d. (4)综合上述实验,可以推测嫁接体中P-L基因的mRNA 。,答案 (1)愈伤 细胞分化 (2)重复 mRNA 核糖体 (3)反转录 c (4)从砧木被运 输到接穗新生叶中,发挥作用,影响新生叶的形态,解析 本题是一道综合能力考查题。试题情境新颖,难度不大。(1)嫁接体能够成活,是因为嫁 接部位的细胞在恢复分裂形成愈伤组织后,经细胞分化形成输导组织。(2)据图2可知:M植株 中的P基因发生了片段的重复,部分P基因片段与L基因发生融合,形成P-L基因(P-L),以形成的P -L为模板转录出mRNA,在核糖体上翻译出蛋白质。(3)检测P-L mRNA需先提取总RNA,再 以mRNA为模板反转录出cDNA,然后用PCR技术扩增目的片段。检测P-L DNA需要先提取 基因组DNA,然后设计特定的引物进行扩增,能扩增出P-L目的片段,说明存在P-L DNA,据图中 信息知,应选择扩增之间的片段,c选项正确。(4)据主题干信息“嫁接是我国古代劳动人 民早已使用的一项农业生产技术,目前也用于植物体内物质转运的基础研究”、(2)中“M植 株鼠耳叶形的出现可能与此有关”和表格中实验结果可推知:嫁接体中P-L基因的mRNA从砧 木(M)被运输到接穗(X)新生叶中,发挥作用,影响新生叶的形态。,素养解读 本题通过陌生情境的实验探究,考查解读、推理、归因及论证能力,突出体现推理 与归因的科学思维。,审题方法 在审题的过程中,应当准确获取题干的“题眼”“嫁接是我国古代劳动人民 早已使用的一项农业生产技术,目前也用于植物体内物质转运的基础研究”,有效转化信息,并 准确表述信息。,2.(2010北京理综,30,16分)科学家以大肠杆菌为实验对象,运用同位素示踪技术及密度梯度离 心方法进行了DNA复制方式的探索实验,实验内容及结果如表。,请分析并回答: (1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B,必须经过 代培养,且培养液中 的 是唯一氮源。 (2)综合分析本实验的DNA离心结果,第 组结果对得到结论起到了关键作用,但需把 它与第 组和第 组的结果进行比较,才能说明DNA分子的复制方式是 。,(3)分析讨论: 若子代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带,则“重带”DNA来自 , 据此可判断DNA分子的复制方式不是 复制。 若将子代DNA双链分开后再离心,其结果 (选填“能”或“不能”)判断DNA的 复制方式。 若在同等条件下将子代继续培养,子n代DNA离心的结果是:密度带的数量和位置 ,放射性强度发生变化的是 带。 若某次实验的结果中,子代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽,可能的原因 是新合成DNA单链中的N尚有少部分为 。,答案 (1)多 15N/15NH4Cl (2)3 1 2 半保留复制 (3)B 半保留 不能 没有变 化 轻 15N,解析 (1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B,必须经过多代培养,并且培养液 中15NH4Cl是唯一氮源。(2)根据表格可知,在证明DNA分子的复制方式是半保留复制时,第3组 实验结果起到了关键作用,因为其离心后仅为中带(15N/14N)。还需与第1组和第2组的结果进行 比较,才能说明DNA分子的复制方式是半保留复制。(3)亲代DNA(B)为15N/15N,原料为14N,离 心的结果为“轻”(14N/14N)和“重”(15N/15N),则“重带”DNA来自亲代DNA,即B,这种复制方 式没有发生母链与子链的重新组合,因而不是半保留复制。判断DNA的复制方式主要是看 子代DNA与亲代DNA的关系,实质是母链与子链是否发生重新组合,若将DNA双链分开后离 心,则不能判断DNA的复制方式。在同等条件下,将子代继续培养(原料为14N),密度带仍为 两种,即轻带(14N/14N)和中带(15N/14N),位置未发生变化,其中随着n的增加轻带的数量会逐渐增 加,而中带不变,因而放射性强度发生变化的是轻带。子代DNA的“中带”(15N/14N)比以 往实验结果略宽,说明该实验结果中的“中带”不完全是15N/14N,有可能新形成的子链(14N)中 混有少量的15N。,B组 统一命题、省(区、市)卷题组 考点1 人类对遗传物质的探索过程,1.(2019江苏单科,3,2分)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质, 下列关于该实验的叙述正确的是 ( ) A.实验中可用15N代替32P标记DNA B.噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的 C.噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌 D.实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA,答案 C 本题通过T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,考查考生对实验原理的理解和对实验结果 的分析能力;试题通过T2噬菌体侵染细菌的实验分析,体现了对科学探究素养中的技术评价与 结果分析要素的考查。 本实验巧妙地运用32P标记DNA,将DNA与蛋白质区分开,单独直接观察DNA的遗传作用,DNA 和蛋白质中都含有N,故不可用15N代替32P标记DNA,A错误;子代T2噬菌体的外壳蛋白是由T2噬 菌体DNA控制合成的,B错误;T2噬菌体DNA的合成所需要的原料由大肠杆菌提供,C正确;该实 验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA,D错误。,2.(2018课标全国,1,6分)下列研究工作中由我国科学家完成的是 ( ) A.以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验 B.用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验 C.证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验 D.首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成,答案 D 本题主要考查生物科学史的相关知识。奥地利的孟德尔以豌豆为材料发现了性状 遗传规律,A错误;美国的卡尔文用14C标记的14CO2,供小球藻进行光合作用,然后追踪检测其放 射性,最终探明了CO2中的碳在光合作用暗反应中的转移途径,B错误;美国的艾弗里的肺炎双 球菌转化实验证明了DNA是遗传物质,C错误;世界上第一个人工合成的蛋白质具有生物 活性的结晶牛胰岛素,是由我国科学家完成的,D正确。,思维发散 科学研究方法 孟德尔用假说演绎法发现了性状遗传规律;卡尔文用同位素标记法研究光合作用的暗反应 过程;艾弗里设法将DNA、蛋白质和多糖等物质分开,单独地、直接地去观察它们的作用。,3.(2017课标全国,2,6分)在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发 挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述,正确的是 ( ) A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖 B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质 C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中 D.人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同,答案 C 本题考查噬菌体侵染大肠杆菌的过程,以及病毒的相关知识。T2噬菌体专一性寄生 在大肠杆菌体内,因此在肺炎双球菌体内不能复制和增殖,T2噬菌体病毒颗粒内也不能合成 mRNA和蛋白质,A、B错误;T2噬菌体以大肠杆菌体内的物质为原料合成自身的核酸,培养基 中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中,C正确;人类免疫缺陷病毒的核酸是RNA,该 病毒为逆转录病毒,T2噬菌体的核酸是DNA,二者的核酸类型和增殖过程不同,D错误。,知识归纳 高中生物常见的病毒相关知识小结 (1)病毒无细胞结构,在生物学分类上独立成界,既不属于真核生物,也不属于原核生物,主要由 蛋白质和核酸构成。 (2)病毒营寄生生活,只有在活细胞内才具有生命现象,因此,只能用活的宿主细胞培养病毒。 (3)病毒只含有一种核酸:DNA或RNA,故可根据遗传物质的不同将病毒分为DNA病毒(如T2噬 菌体)和RNA病毒(如烟草花叶病毒)。,4.(2017江苏单科,2,2分)下列关于探索DNA是遗传物质的实验,叙述正确的是 ( ) A.格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状 B.艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡 C.赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中 D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记,答案 C 本题重点考查人类对遗传物质探索过程中的经典实验。格里菲思实验只是证明了 转化因子的存在,没有证明转化因子是DNA,A错误;艾弗里实验证明了转化因子是DNA,从S型 肺炎双球菌中提取的DNA使R型细菌转化为S型细菌而导致小鼠死亡,B错误;赫尔希和蔡斯实 验中离心后细菌出现在沉淀中,对沉淀后的细菌继续培养,待其裂解后得到的噬菌体并不都带 有32P标记,故C正确,D错误。,易错警示 由于32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌过程中最终得到的子代噬菌数量较多,且新合 成的DNA单链不存在32P,故只有部分噬菌体具有放射性。,5.(2016江苏单科,1,2分)下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述,正确的是 ( ) A.格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果 B.格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质 C.赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的 D.赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,答案 D 格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果,A项错误;格里菲思 实验证明了S型肺炎双球菌中含有转化因子,艾弗里实验仅证明了DNA是遗传物质,B项错误; 赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是利用大肠杆菌中含32P的脱氧核苷酸标记的,该实验证 明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,C项错误,D项正确。,6.(2017课标全国,29,10分)根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。 假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法,以体外培 养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路,(2)预期 实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组),答案 (1)思路 甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间 后收集病毒并检测其放射性。 乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时 间后收集病毒并检测其放射性。 (2)结果及结论 若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒。,解析 该题主要考查病毒的增殖以及对照实验设计的思路和方法。该实验设计的目的是确 定新病毒是DNA病毒还是RNA病毒,因为RNA和DNA含有的特有碱基分别是尿嘧啶和胸腺嘧 啶,所以两种病毒增殖所需的原料不同。结合题目所要求的方法(放射性同位素标记法)和所 给的材料(体外培养的宿主细胞)分析,可利用含有放射性标记的尿嘧啶(甲组)和胸腺嘧啶(乙 组)分别培养宿主细胞,之后分别接种新病毒,培养一段时间后收集病毒检测其放射性。若为 RNA病毒,甲组收集的病毒因增殖过程中利用了含放射性的尿嘧啶而具有放射性,乙组收集的 病毒则无放射性;若为DNA病毒,乙组收集的病毒因增殖过程中利用了含放射性的胸腺嘧啶而 具有放射性,甲组收集的病毒则无放射性。,规律总结 对照实验设计的一般思路:(1)取材、分组、编号;(2)控制变量、设置对照实验;(3) 培养、观察、记录实验结果。,考点2 DNA分子的结构与复制,1.(2019天津理综,1,6分)用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸,注入真核细胞,可用于研究 ( ) A.DNA复制的场所 B.mRNA与核糖体的结合 C.分泌蛋白的运输 D.细胞膜脂质的流动,答案 A 本题借助DNA复制,考查考生理解所学知识点并作出合理判断的能力;试题通过比 较分析的方法体现了生命观念素养中的结构与功能观。 胸腺嘧啶是脱氧核苷酸的特有组成成分之一,脱氧核苷酸是DNA复制的原料,故用3H标记的胸 腺嘧啶合成脱氧核苷酸,注入真核细胞后可以用于研究DNA复制的场所,A正确。,易错警示 脱氧核糖脱氧核苷酸脱氧核糖核酸:脱氧核糖是一种五碳糖,脱氧核苷酸是脱 氧核糖核酸的基本组成单位,脱氧核糖核酸即DNA分子。,2.(2016课标全国,2,6分)某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能解 开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质,下列相关叙述错误的是 ( ) A.随后细胞中的DNA复制发生障碍 B.随后细胞中的RNA转录发生障碍 C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期 D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用,答案 C 因为该物质可使DNA双链不能解开,DNA复制时需要解旋,所以若在细胞培养液中加入该物质,会导致细胞中DNA复制发生障碍,A正确;由于RNA是在细胞核中以DNA一条链为模板合成的,因此,RNA转录前需要DNA解旋,B正确;因为该物质使DNA复制不能完成,所以可将细胞周期阻断在分裂间期,C错误;该物质能抑制DNA复制,因此,可抑制癌细胞增殖,D正确。,审题方法 抓住“题眼”“使DNA双链不能解开”。挖掘隐含条件:因该物质使 DNA双链无法解旋,从而影响DNA复制、转录等一系列相关的生理活动。,考点3 基因的表达,1.(2019课标全国,2,6分)用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU, 若要在体外合成同位素标记的多肽链,所需的材料组合是 ( ) 同位素标记的tRNA 蛋白质合成所需的酶 同位素标记的苯丙氨酸 人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸 除去了DNA和mRNA的细胞裂解液 A. B. C. D.,答案 C 本题以基因表达的相关知识为载体,考查运用所学知识,对某些生物学问题作出合理判断的能力;试题通过对体外合成多肽链所需材料的判断,体现了对生命观念素养中结构与功能观要素的考查。 体外合成同位素标记的多肽链需以标记的氨基酸(同位素标记的苯丙氨酸等)为原料,以RNA(人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸)为模板,除去了DNA和mRNA的细胞裂解液既可防止DNA和mRNA对体外多肽链合成过程的干扰,又可提供翻译过程所需的核糖体、tRNA、酶等。故选C。,知能拓展 遗传密码 (1)遗传密码:mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。(2)遗传密码种类:共有64个,其中 AUG和GUG是起始密码,UAA、UAG、UGA是终止密码,不编码氨基酸。(3)遗传密码特点:简 并性(即多个遗传密码可决定一种氨基酸)和通用性(即在原核生物和真核生物中,同一遗传密 码决定相同的氨基酸)。,2.(2018课标全国,2,6分)生物体内的DNA常与蛋白质结合,以DNA-蛋白质复合物的形式存 在。下列相关叙述错误的是( ) A.真核细胞染色体和染色质中都存在DNA-蛋白质复合物 B.真核细胞的核中有DNA-蛋白质复合物,而原核细胞的拟核中没有 C.若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能是DNA聚合酶 D.若复合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚合酶,答案 B 真、原核细胞DNA复制时,与DNA结合的蛋白质可能是解旋酶和DNA聚合酶,故真核细胞的染色体、染色质和原核细胞的拟核中均可能含有DNA-蛋白质复合物,A正确,B错误;若复合物中的某蛋白质参与DNA复制,则该蛋白质可能是解旋酶或DNA聚合酶,C正确;RNA聚合酶催化转录过程,若复合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚合酶,D正确。,知识归纳 生物体内DNA存在形式的对比 真核细胞核中的DNA与蛋白质结合在一起形成染色体;细胞质DNA(如线粒体、叶绿体中的 DNA)、原核细胞中的DNA及病毒DNA均不与蛋白质结合形成染色体。,3.(2018江苏单科,3,2分)下列关于DNA 和RNA 的叙述,正确的是 ( ) A.原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物 B.真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成 C.肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质 D.原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与,答案 D 本题主要考查细胞中核酸的相关知识。原核细胞内DNA的合成需要单链DNA或RNA片段作为引物,A错误;真核细胞内DNA和RNA的合成主要在细胞核内完成,B错误;艾弗里的肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA是遗传物质,C错误;原核细胞和真核细胞中基因的表达包括转录和翻译两个过程,转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,翻译是在mRNA、tRNA、核糖体的参与下合成蛋白质的过程,故基因的表达需要DNA和RNA的参与,D正确。,4.(2017课标全国,1,6分)下列关于真核细胞中转录的叙述,错误的是 ( ) A.tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来 B.同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生 C.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生 D.转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补,答案 C 本题考查基因表达过程中的转录等相关知识。正常真核细胞中的tRNA、rRNA和 mRNA都是从DNA转录而来的,A正确。在蛋白质合成旺盛的细胞中,大量合成mRNA的同时, 也需要合成rRNA和tRNA来参与其翻译过程,B正确。植物细胞中存在线粒体DNA与叶绿体 DNA,它们也可以转录合成RNA,C错误。RNA是由DNA模板链相应区域依据碱基互补配对原 则转录出来的,故D正确。,解题关键 本题考查真核细胞中转录过程涉及的知识点,突破此题的关键是全面理解转录过 程及其特点。,5.(2016江苏单科,18,2分)近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列,可人为选择DNA上的目标位点进行切割 (见下图)。下列相关叙述错误的是 ( ) A.Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成 B.向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则,C.向导RNA可在逆转录酶催化下合成 D.若链剪切位点附近序列为TCCAGAATC 则相应的识别序列为UCCAGAAUC,答案 C Cas9蛋白由相应基因转录出的mRNA指导在核糖体中合成,A项正确;向导RNA中 的双链区遵循碱基配对原则,B项正确;逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程,C项错误;链 与向导RNA都与模板链互补配对,但二者所含碱基有所不同,D项正确。,方法技巧 该题属于高起点、低落点题型,该类题需利用教材相关知识,具体分析、处理相应 问题,不必过分关注新背景信息。,6.(2016天津理综,4,6分)将携带抗M基因、不带抗N基因的鼠细胞去除细胞核后,与携带抗N基因、不带抗M基因的鼠细胞融合,获得的胞质杂种细胞具有M、N两种抗性。该实验证明了 ( ) A.该胞质杂种细胞具有全能性 B.该胞质杂种细胞具有无限增殖能力 C.抗M基因位于细胞质中 D.抗N基因位于细胞核中,答案 C 将携带抗M基因、不带抗N基因的去核的鼠细胞与携带抗N基因、不带抗M基因的完整鼠细胞融合,获得的胞质杂种细胞具有M、N两种抗性,说明抗M基因位于去核鼠细胞的细胞质中,但无法确定抗N基因在细胞中的位置;因无该胞质杂种细胞发育成完整个体的信息和培养后的增殖信息,故该实验无法证明胞质杂种细胞是否具有全能性、是否具有无限增殖能力。,解后反思 细胞具有全能性不同于表达全能性。因正常体细胞均携带控制本物种性状的全套基因,故都具有表达全能性的潜能。但要证明细胞具有全能性,必须培育该种细胞获得完整个体。,7.(2018江苏单科,27,8分)长链非编码RNA(lncRNA)是长度大于200个碱基,具有多种调控功能的一类RNA分子。如图表示细胞中lncRNA的产生及发挥调控功能的几种方式,请回答下列问题: (1)细胞核内各种RNA的合成都以 为原料,催化该反应的酶是 。 (2)转录产生的RNA中,提供信息指导氨基酸分子合成多肽链的是 ,此过程中还需要的,RNA有 。 (3)lncRNA前体加工成熟后,有的与核内 (图示)中的DNA结合,有的能穿过 (图示)与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合,发挥相应的调控作用。 (4)研究发现,人体感染细菌时,造血干细胞核内产生的一种lncRNA,通过与相应DNA片段结合, 调控造血干细胞的 ,增加血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞的数量。该调控过 程的主要生理意义是 。,答案 (1)四种核糖核苷酸 RNA聚合酶 (2)mRNA(信使RNA) tRNA和rRNA(转运RNA和核糖体RNA) (3)染色质 核孔 (4)分化 增强人体的免疫抵御能力,解析 (1)合成RNA的原料是四种核糖核苷酸。催化RNA合成的酶是RNA聚合酶。(2)翻译过程需要的RNA有mRNA、rRNA和tRNA,其中mRNA是指导肽链合成的模板,tRNA识别并转运特定的氨基酸,rRNA参与组成核糖体。(3)图中细胞核中合成的lncRNA有两种去向,一种是与核内染色质结合,另一种是通过核孔与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合。(4)造血干细胞核内产生的lncRNA与相应DNA片段结合后,可以调控相关基因的表达,使造血干细胞分裂分化形成单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞。吞噬细胞数量的增加可以增强人体的免疫抵御能力。,知识拓展 具有调控作用的lncRNA lncRNA又称长链非编码RNA,是近几年发现的具有调控细胞周期和细胞分化功能的RNA分子,属于非编码RNA,不能被翻译成蛋白质。类似的非编码RNA还有小干涉RNA、反义RNA等。,C组 教师专用题组,1.(2015安徽理综,4,6分)Q噬菌体的遗传物质(QRNA)是一条单链RNA。当噬菌体侵染大肠 杆菌后,QRNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶(如图所示),然后利用 该复制酶复制QRNA。下列叙述正确的是 ( ) A.QRNA的复制需经历一个逆转录过程 B.QRNA的复制需经历形成双链RNA的过程 C.一条QRNA模板只能翻译出一条肽链 D.QRNA复制后,复制酶基因才能进行表达,答案 B 单链QRNA的复制过程为:先以该RNA为模板合成一条互补RNA,再以互补RNA 为模板合成子代的QRNA,故此过程中不需要逆转录,但可形成双链RNA,A项错误、B项正 确;由图知以该RNA为模板合成了多种蛋白质,故一条单链QRNA可翻译出多条肽链,C项错 误;由题干信息可知,侵染大肠杆菌后,QRNA可立即作为模板翻译出RNA复制酶,D项错误。,2.(2014江苏单科,4,2分)下列叙述与生物学史实相符的是 ( ) A.孟德尔用山柳菊为实验材料,验证了基因的分离及自由组合规律 B.范海尔蒙特基于柳枝扦插实验,认为植物生长的养料来自土壤、水和空气 C.富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献 D.赫尔希和蔡斯用35 S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,证明了DNA的半保留复制,答案 C 孟德尔用豌豆为实验材料,验证了基因的分离和自由组合定律,A错误;范海尔蒙特 基于柳枝扦插实验,认为植物生长所需要的养料主要来自水,B错误;富兰克林和威尔金斯对 DNA双螺旋结构模型的建立作出了巨大贡献,C正确;赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌 体的蛋白质和DNA,证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,D错误。,3.(2015重庆理综,5,6分)结合题图分析,下列叙述错误的是 ( ) A.生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中 B.核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质 C.遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础 D.编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链,答案 D 生物的遗传物质是DNA或RNA,遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中,A正 确;由于密码子的简并性,核苷酸序列不同的基因可通过转录和翻译,表达出相同的蛋白质,B正 确;DNA或RNA上的遗传信息只有传递到蛋白质,性状才能得以表现,C正确;基因的两条单链 间的碱基互补配对,两条单链所含遗传信息不同,D错误。,4.(2015海南单科,7,2分)下列过程中,由逆转录酶催化的是 ( ) A.DNARNA B.RNADNA C.蛋白质蛋白质 D.RNA蛋白质,答案 B 逆转录是在逆转录酶的催化下以RNA为模板合成DNA的过程,B符合题意。,5.(2015海南单科,20,2分)关于密码子和反密码子的叙述,正确的是 ( ) A.密码子位于mRNA上,反密码子位于tRNA上 B.密码子位于tRNA上,反密码子位于mRNA上 C.密码子位于rRNA上,反密码子位于tRNA上 D.密码子位于rRNA上,反密码子位于mRNA上,答案 A mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基称为1个密码子;tRNA上 一端的3个碱基可与mRNA上的密码子互补配对,叫反密码子,A项正确。,6.(2015四川理综,6,6分)M基因编码含63个氨基酸的肽链。该基因发生插入突变,使mRNA增 加了一个三碱基序列AAG,表达的肽链含64个氨基酸。以下说法正确的是( ) A.M基因突变后,参与基因复制的嘌呤核苷酸比例增加 B.在M基因转录时,核糖核苷酸之间通过碱基配对连接 C.突变前后编码的两条肽链,最多有2个氨基酸不同 D.在突变基因的表达过程中,最多需要64种tRNA参与,答案 C 在基因中嘌呤碱基与嘧啶碱基配对,基因发生插入突变后,嘌呤碱基数仍会等于嘧 啶碱基数,故A错误;在M基因转录时,核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接,B错误;若AAG插入 点在密码子之间,突变前后编码的两条肽链,只有1个氨基酸不同,若AAG插入点在某一密码子 中,则突变前后编码的两条肽链,最多有2个氨基酸不同,故C正确;因与决定氨基酸的密码子配 对的反密码子共有61种,故基因表达过程中,最多需要61种tRNA参与,D错误。,7.(2014海南单科,24,2分)在其他条件具备的情况下,在试管中加入物质X和物质Z,可得到相应 产物Y。下列叙述正确的是 ( ) A.若X是DNA,Y是RNA,则Z是逆转录酶 B.若X是DNA,Y是mRNA,则Z是脱氧核苷 C.若X是RNA,Y是DNA,则Z是限制性内切酶 D.若X是mRNA,Y是在核糖体上合成的大分子,则Z是氨基酸,答案 D 若X是DNA,Y是RNA,则Z是RNA聚合酶,A错误;若X是DNA,Y是mRNA,则Z是核糖 核苷,B错误;若X是RNA,Y是DNA,则Z是逆转录酶,C错误;若X是mRNA,Y是在核糖体上合成的 大分子,则Z是氨基酸,D正确。,8.(2014江苏单科,20,2分)关于基因控制蛋白质合成的过程,下列叙述正确的是 ( ) A.一个含n个碱基的DNA分子,转录的mRNA分子的碱基数是n/2个 B.细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板,提高转录效率 C.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上 D.在细胞周期中,mRNA的种类和含量均不断发生变化,答案 D DNA分子包括基因片段和非基因片段,1个DNA分子中的诸多基因并非全部转录, 故基因转录出的mRNA分子的碱基数小于n/2个,A错误;基因转录时,一条链是模板链,另一条 链是非模板链,B错误;DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点均在DNA上,C错误;在细胞周期 中,由于基因选择性表达,故mRNA的种类和含量均不断发生变化,D正确。,9.(2014四川理综,3,6分)将牛催乳素基因用32P标记后导入小鼠乳腺细胞,选取仅有一条染色体 上整合有单个目的基因的某个细胞进行体外培养。下列叙述错误的是 ( ) A.小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸 B.该基因转录时,遗传信息通过模板链传递给mRNA C.连续分裂n次后,子细胞中32P标记的细胞占1/2n+1 D.该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等,答案 C 小鼠乳腺细胞中的核酸有DNA和RNA两种,共包含5种碱基和8种核苷酸,A正确;遗 传信息可通过转录过程传递给mRNA,B正确;亲代细胞仅一条染色体上的一个目的基因进行 了标记,所以连续分裂n次可得到2n个子细胞,其中含有32P标记的细胞有2个,占1/2n-1,C错误;由于 密码子的简并性,一种氨基酸可能由多种tRNA转运,所以翻译过程中tRNA与氨基酸的种类数 不一定相等,D正确。,10.(2014上海单科,12,2分)某病毒的基因组为双链DNA,其一条链上的局部序列为ACGCAT,以 该链的互补链为模板转录出相应的mRNA,后者又在宿主细胞中逆转录成单链DNA(称为cD- NA)。由这条cDNA链为模板复制出的DNA单链上,相应的局部序列应为 ( ) A.ACGCAT B.ATGCGT C.TACGCA D.TGCGTA,答案 A 依题可知,某病毒的一段DNA链的互补链转录出的mRNA的序列为ACGCAU,以此mRNA逆转录形成的cDNA为TGCGTA,再由此cDNA为模板合成的DNA单链为ACGCAT,A项正确。,11.(2014海南单科,21,2分)下列是某同学关于真核生物基因的叙述: 携带遗传信息 能转运氨基酸 能与核糖体结合 能转录产生RNA 每三个相 邻的碱基组成一个反密码子 可能发生碱基对的增添、缺失或替换 其中正确的是 ( ) A. B. C. D.,答案 B 基因是指有遗传效应的DNA片段。DNA能携带遗传信息;能转运氨基酸的是 tRNA;能与核糖体结合的是mRNA;能转录产生RNA的是DNA;反密码子是tRNA上的结 构;DNA可能发生碱基对的增添、缺失或替换。故选项B正确。,12.(2014江苏单科,6,2分)研究发现,人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的RNA在宿主细胞内不能直 接作为合成蛋白质的模板。依据中心法则(下图),下列相关叙述错误的是( ) A.合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过环节 B.侵染细胞时,病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞 C.通过形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上 D.科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病,答案 B 依图可知,生理过程为DNA复制,为转录,为翻译,为逆转录,为RNA复 制。HIV属于逆转录病毒,其遗传物质RNA进入细胞后,在逆转录酶催化作用下合成DNA,然后 转录出相应的mRNA进而合成新的蛋白质外壳,因此至少经过环节,A正确;宿主细胞无 逆转录酶,因此HIV侵染过程中遗传物质RNA和逆转录酶一同进入宿主细胞,B错误;HIV遗传 物质RNA在逆转录酶催化作用下合成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上,C正确;通 过药物抑制逆转录酶即可抑制HIV的繁殖,D正确。,13.(2014上海单科,29,2分)真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为2123个核苷酸的小分子 RNA(简称miR),它们能与相关基因转录出来的mRNA互补,形成局部双链。由此可以推断这 些miR抑制基因表达的分子机制是 ( ) A.阻断rRNA装配成核糖体 B.妨碍双链DNA分子的解旋 C.干扰tRNA识别密码子 D.影响RNA分子的远距离转运,答案 C 根据题意,miR可与相关基因转录形成的mRNA互补,从而阻止mRNA上密码子与转 运RNA上的反密码子结合,进而影响基因的表达,C项正确。,14.(2014上海单科,15,2分)在DNA分子模型搭建实验中,如果用一种长度的塑料片代表A和G, 用另一长度的塑料片代表C和T,那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型 ( ) A.粗细相同,因为嘌呤环必定与嘧啶环互补 B.粗细相同,因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸相似 C.粗细不同,因为嘌呤环不一定与嘧啶环互补 D.粗细不同,因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸不同,答案 A DNA分子由两条反向平行的长链盘旋成规则的双螺旋结构,两条单链之间由嘌呤 和嘧啶组成的碱基对相连,碱基配对遵循互补配对原则。由此可知:DNA分子双螺旋模型粗细 相同,且由嘌呤环和嘧啶环构成的碱基对的空间尺寸相似,A正确。,15.(2014山东理综,5,5分)某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成,根据测定结 果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的 关系图,下列正确的是 ( ),答案 C 根据DNA分子的结构特点可知,若DNA分子双链中(A+T)/(C+G)的值均为m,则每条 链中(A+T)/(C+G)的值为m,由此可判断C正确、D错误;DNA分子中(A+C)/(T+G)=1,而每条链 中(A+C)/(T+G)的值不能确定,但两条链中 的值互为倒数,故A、B错误。,A组 20172019年高考模拟考点基础题组 考点1 人类对遗传物质的探索过程,三年模拟,1.(2019北京朝阳期末,6)用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,侵染一段时间后搅拌、离心得到上清液和沉淀物,检测上清液中放射性32P约占初始标记T2噬菌体放射性的30%。在实验时间内,被侵染细菌的存活率接近100%。下列相关叙述不正确的是 ( ) A.离心后大肠杆菌主要分布在沉淀物中 B.沉淀物的放射性来自T2噬菌体的DNA C.上清液具有放射性的原因是保温时间过长 D.本结果尚不能说明T2噬菌体的遗传物质是DNA,答案 C 在本题的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,离心后大肠杆菌主要在沉淀物中,A选项 正确;32P标记的是T2噬菌体的DNA,T2噬菌体侵染大肠杆菌时将DNA注入大肠杆菌细胞中,经 离心后随大肠杆菌沉淀,B选项正确;若保温时间过长,大肠杆菌裂解,新合成的T2噬菌体会释放 到培养液,经离心出现在上清液中,但由题知,被侵染细菌存活率接近100%,可能是因为部分T2 噬菌体未吸附、侵染大肠杆菌,所以经搅拌、离心后上清液中出现放射性,C选项错误;本实验 只对DNA进行标记,未进行蛋白质标记的相关实验,尚不能说明T2噬菌体的遗传物质是DNA,D 选项正确。,能力解读 本题考查的是T2噬菌体侵染大肠杆菌的经典实验,A、B选项考查推理的应用能力; C选项考查归因的应用能力,D选项考查思辨能力中的评价能力。,2.(2018北京丰台期末,13)肺炎双球菌体外转化实验中,将S型菌进行分离提纯获得的物质分别 与R型菌混合,接种到培养基上,观察到表面光滑的菌落。下列有关叙述正确的是 ( ) A.可以通过菌落特征鉴别S型菌和R型菌 B.提纯后的物质诱发R型菌发生了基因突变 C.荚膜多糖进入R型菌导致表面光滑的菌落出现 D.R型菌转化成S型菌后DNA中嘌呤的比例发生了改变,答案 A 本题考查考生对肺炎双球菌转化实验中实验材料和转化实质以及DNA结构的理 解。S型菌菌落光滑,R型菌菌落粗糙,可以通过菌落特征鉴别,A正确;R型菌转化成S型菌的实 质是S型菌的DNA重组到R型菌的DNA中,因此属于基因重组,B、C错误;R型菌转化为S型菌 属于基因重组,所以DNA中嘌呤的比例没有发生改变,D错误。,易错警示 可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异,基因突变具有不定向性和低 频性。在本实验中R型菌的变异具有定向且频率较高的特征,显然不符合基因突变的特点,更 近似于DNA重组,这种依靠DNA分子的转移获得基因及其所决定的性状的现象在微生物中较 为普遍。,3.(2017北京西城期末,17)下列生物学研究中,应用同位素标记法能实现研究目的的是 ( ) A.15N标记脱氧核苷酸,证明DNA的分子结构为规则的双螺旋 B.35S标记蛋白质,证明DNA是一切生物的主要遗传物质 C.18O标记CO2,观察光合作用吸收的CO2中O元素的去向 D.3H标记胸腺嘧啶,证明通过转录过程合成RNA,答案 C 15N标记脱氧核苷酸,不能证明DNA分子的结构为规则的双螺旋,A错误;35S标记蛋白 质,不能证明DNA是一切生物的主要遗传物质,B错误;18O标记CO2,可观察光合作用吸收的CO2 中O元素的去向,C正确;RNA分子中不含有胸腺嘧啶,所以不能用3H标记的胸腺嘧啶证明通过 转录过程合成RNA,D错误。,命题规律 同位素标记法在高中生物实验中,主要有两种用途,一是示踪;二是导致相对分子量 不同。,考点2 DNA分子的结构与复制,1.(2019北京海淀期中,24)蚕豆根尖细胞在含3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养充足 时间后,置于不含放射性标记的培养基中继续分裂,则第一次和第二次有丝分裂中期染色体的 放射性标记分布情况是 ( ) A.第一次:每条染色体仅有1条染色单体被标记 B.第一次:半数的染色体含有被标记的染色单体 C.第二次:每条染色体仅有1条染色单体被标记 D.第二次:半数的染色体含有被标记的染色单体,答案 C 根据题目信息,初始的DNA分子两条链均带有3H标记。因为DNA是半保留复制,在 不含放射性标记的培养基中复制一次,到有丝分裂中期,每条染色单体的DNA分子均由一条含 3H的母链和一条不含3H的子链组成,这样的DNA分子在不含放射性标记的培养基中复制第二 次,到有丝分裂中期,每条染色体的两个染色单体,均为一条染色单体带3H标记(DNA一条链含3 H,一条链不含),一条染色单体无标记(DNA两条链均不含3H),C选项正确。,能力解读 此题以有丝分裂中染色体、染色单体和DNA的数量关系为载体,考查考生推理、 归因的应用能力。,2.(2019北京西城期末,7)M13丝状噬菌体的遗传物质是单链闭合的DNA,以下叙述正确的是 ( ) A.M13的DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数 B.M13的DNA复制过程涉及碱基互补配对 C.可用含35S的培养基培养M13以标记蛋白质 D.M13的核糖体是合成蛋白质外壳的场所,答案 B M13的DNA分子是单链,碱基没有发生互补配对,所以嘌呤数不一定等于嘧啶数,A 选项错误;单链DNA复制过程涉及碱基互补配对,B选项正确;噬菌体属于病毒,营寄生生活,因 此需用含35S的培养基长时间培养细菌,再用含35S的细菌培养噬菌体,标记噬菌体的蛋白质,C选 项错误;噬菌体无细胞结构,不含细胞器,D选项错误。,能力解读 本题A、B选项考查考生辨认、解读的理解能力;C、D选项考查考生推理的应用 能力。,解题关键 本题主要考查DNA的结构、病毒的代谢等知识,解题的关键是识别噬菌体是病毒 中的一类,并掌握DNA的相关知识。,3.(2019北京东城期末,10)下列关于DNA和RNA的叙述,不正确的是 ( ) A.DNA两条链间的腺嘌呤与胸腺嘧啶通过氢键连接 B.mRNA与tRNA的基本单位都是核糖核苷酸 C.细胞中同一种tRNA可转运不同的氨基酸 D.细胞中一个DNA分子可转录出不同的RNA,答案 C DNA两条链中的碱基互补配对,以氢键进行连接,A与T配对,C与G配对,A选项正确; RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,B选项正确;一种tRNA只能转运一种氨基酸,但一种氨基 酸可以由多种tRNA转运,C选项错误;基因是有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可以有 多个不同的基因存在,因此可以转录出不同的RNA,D选项正确。,能力解读 A、B选项考查辨认、比较的理解能力;C、D选项考查解读、推理能力。,解题关键 正确理解DNA、RNA的结构、功能是解题关键。,4.(2018北京西城期末,9)1958年,Meselson和Stahl用稳定同位素和氯化铯密度梯度离心方法研 究大肠杆菌DNA的复制。首先将大肠杆菌放入以 15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养多代,然 后转入以 14NH4Cl 为唯一氮源的培养液中培养。提取不同代数大肠杆菌的DNA,进行密度梯 度离心,结果如图所示(0世代时,DNA条带的平均密度是1.724,4.1世代时,较深的DNA条带平均 密度是1.710)。下列分析错误的是 ( ) A.该实验证明了DNA的复制是半保留复制 B.条带密度越来越小的原因是15N在逐渐衰变 C.1.0世代时,DNA条带的平均密度是1.717 D.4.1世代时,两个DNA条带的含量比值大于71,答案 B 本题以DNA半保留复制的相关科学史为背景,利用相关数据考查学生对DNA复制 方式、密度梯度离心技术的理解和应用。15N不是放射性同位素,不存在放射性,不会逐渐衰 变,B错误。,疑难突破 本题应结合DNA复制的简易过程图进行分析,这样可以降低难度。若进行半保留 复制,则DNA复制过程与题干中图示对应如图,可见0世代仅出现重带,1.0世代仅出现中带,3.0 世代出现轻带和中带,符合半保留复制的特点。由于0世代时,DNA条带即重带的平均密度是 1.724;4.1世代时,较深的DNA条带即轻带平均密度是1.710,故1.0世代时,DNA条带即中带的平 均密度为二者的平均值,约为1.717。而4.0世代的轻带和中带之比为71,若继续复制,则轻带 比例会继续升高,故4.1世代时,两个DNA条带的含量比值大于71。,5.(2018北京丰台期末,12)下列关于tRNA的叙述正确的是 ( ) A.具有3个反密码子 B.由3个核糖核苷酸构成 C.是DNA转录的产物 D.有3种tRNA不转运氨基酸,答案 C 本题考查tRNA的来源、结构和功能。一个tRNA只有1个反密码子,A错误;tRNA上 的反密码子由三个碱基组成,但它的其他结构上还有碱基,B错误;tRNA是转录的产物,C正确; 在mR